前饋控制系統(tǒng)(已修改)
2025-08-27 20:55 本頁面
【正文】 前饋控制 前饋控制的提出和基本概念 前饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 前饋控制的選用與穩(wěn)定性 前饋控制系統(tǒng)的工程整定 前饋控制系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用 前饋控制的提出和基本概念 換熱器工藝流程圖 1?s, Fp D2,?F蒸汽冷凝液：流體流量F：冷流體溫度2?：熱流體溫度1?換熱器控制要求 DpFF）蒸汽壓力（）入口溫度（）被加熱的物料流量（主要擾動：控制參數(shù)：蒸汽流量被控參數(shù)：熱流體溫度恒定控制要求：熱流體溫度3212s11???換熱器溫度反饋控制系統(tǒng) Fs, Fp D2,?F蒸汽冷凝液TT TC 1?01?反饋控制系統(tǒng)的特點 反饋控制的本質(zhì)是 “ 基于偏差來消除偏差 ” 。 是一種 “ 不及時 ” 的控制：無論擾動發(fā)生在哪里，總要等到被控量發(fā)生偏差后，調(diào)節(jié)器才開始調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)器的動作總要落后擾動作用的發(fā)生。 存在 “ 穩(wěn)定性 ” 問題：必須進(jìn)行分析。 對包圍在環(huán)內(nèi)的一切擾動量均能抑制。 前饋控制的原理與特點 選擇影響被控量，并且可測量的主要擾動，構(gòu)成前饋控制系統(tǒng) Fs, Fp DF蒸汽冷凝液FT 1?前饋補(bǔ)償器 前饋控制系統(tǒng)框圖 F1?）s(ffGGPD(s) GPC(s) Dq前饋控制的補(bǔ)償原理 )(sGPD)(sG ff)(sG PC)(sF)(1 s?)()()(0)()()()()()()()()()()(11sGsGsGsGsGsGsFssFsGsGsFsGsPCPDffPCffPDPCffPD?????????前饋控制器模型為：前饋控制的特點 “基于擾動來消除擾動對被控量的影響 ” ，又稱為 “ 擾動補(bǔ)償 ” ； 擾動發(fā)生后，前饋控制 “ 及時 ” 動作； 屬于開環(huán)控制，只要系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)是穩(wěn)定的，則控制系統(tǒng)必然穩(wěn)定； 只適合于 可測不可控 的擾動； 控制規(guī)律取決于被控對象的特性； 一種前饋控制只能克服一種擾動。 （ 1）可測：擾動量可以通過測量變送器，在線地將其轉(zhuǎn)換為前饋補(bǔ)償器所能接受的信號。 （ 2）不可控：擾動量與控制量之間的相互獨立性，即控制通道的傳遞函數(shù)與擾動通道的傳遞函數(shù) 無關(guān)聯(lián) ，從而 控制量 無法改變 擾動量 的大小。 前饋控制的局限性 完全補(bǔ)償難以實現(xiàn)：擾動通道和控制通道的數(shù)學(xué)模型很難準(zhǔn)確求出；即使求出，工程上難以實現(xiàn)。 只能克服 可測不可控 的擾動 前饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式 單純的前饋控制系統(tǒng) 前饋 反饋控制系統(tǒng) 前饋 串級控制系統(tǒng) 前饋 反饋復(fù)合控制系統(tǒng) ? )(sGC )(sGPC)(sG ff)(sGPD)(sX)(sF)(sY結(jié)構(gòu)之一：補(bǔ)償器數(shù)學(xué)模型 )()()()()()()(1)()()()()()()()()()()()()()(:sGsGsGsFsYsGsGsGsGsGsFsYsYsGsGsFsGsGsFsGsYFPCffPDPCCPCffPDPCCPCffPD????????在單純前饋控制下：作用下，系統(tǒng)輸出為在結(jié)構(gòu)一的數(shù)學(xué)模型 )()()(0)()(1)()()()()()()()()()()()()()(:sGsGsGsGsGsGsGsGsFsYsYsGsGsFsGsGsFsGsYFPCPDffPCCPCffPDPCCPCffPD?????????作用下，系統(tǒng)輸出為在結(jié)論 定的適應(yīng)能力。特性參數(shù)的變化具有一時所引起對象非線性求，同時對于工況變動前饋補(bǔ)償器精度的要的存在不
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